1、 石油工业标准化研究所翻译出版 钻井和修井井架、底座的检验、 维护、修理与使用 上游段 API RP 4G 第 4 版, 2012 年 4 月 勘误表, 2013 年 9 月 石油工业标准化研究所翻译出版 Operation, Inspection, Maintenance, and Repair of Drilling and Well Servicing Structures Upstream Segment API RECOMMENDED PRACTICE 4G FOURTH EDITION, APRIL 2012 ERRATA, SEPTEMBER 2013 API 标准翻译出版委员会
2、 主 任:杨 果 副主任:高圣平 万战翔 付 伟 邢 公 委 员: (按姓氏拼音为序) 陈俊峰 陈效红 崔 毅 杜德林 范亚民 方 伟 郭 东 韩义萍 何保生 李树生 刘雪梅 马开华 秦长毅 单宏祥 孙 娟 王 慧 王进全 王 欣 文志雄 夏咏华 张虎林 张 勇 张 玉 邹连阳 主 编:高圣平 副主编:杜德林 本标准由石油工业标准化研究所组织翻译、出版和发行。 本标准翻译责任人:谭新春 本标准一校责任人:杨玉刚 本标准二校责任人:孙 娟 本标准三 校责任人:刘长跃 本标准译文难免有不妥之处,欢迎各位读者批评指正。 API 授权声明 本标准由美国石油学会( API)授权许可,由石油工业标准化研究
3、所( PSRI)组织翻译。翻译版本不代替、不取代英文版本,英文版本仍为具备法律效力的版本。API 对翻译工作中出现的错误、偏差、误解均不承担任何责任。在未经 API 事先书面许可的情况下,不得将翻译版本进行再翻译或复制。 AUTHORIZED BY API This standard has been translated by Petroleum Standardization Research Institute (PSRI ) with the permission of the American Petroleum Institute (API). This translated ve
4、rsio n shall not replace nor supersede the English language version which remains the official version. API shall not be responsible for any errors, discrepancies or misinterpretations arising from this translation. No additional translation or reproduction may be made of the standard without the pr
5、ior written consent of API. 特别说明 API 出版物只针对一些共性问题。有关特殊问题,宜查阅地方、州和联邦的法律法规。 API 或 API 的任何雇员、分包商、顾问、委员会或其他受托人,均不担保也不承诺(无论明指还是暗示)本标准中所包含的信息的准确性、完整性和适用性,对于本标准中所披露的任何信息的使用及其后果,也不承担任何义务和责任。API 或 API 的任何雇员、分包商、顾问或其他受托人,也不承诺本标准的使用不会侵犯其他人的专有权利。 任何愿意使用 API 出版物的人都可以任意使用。API 已经尽了一切努力来保证这些出版物中所含数据的准确性与可靠性;然而,关于本标
6、准 API 不做任何承诺、担保或保证,在此明确声明,由于使用本标准而造成的任何损失,或者因本标准与当地法规有冲突而造成违法,API 将不承担任何义务和责任。 出版 API 标准是为了使公众能够更方便地获取已经证实的、良好的工程与操作惯例。但至于何时何地应当使用这些出版物,仍需要用户依据自身的实践经验而作出明智的判断。API 标准的制定和出版,无意以任何方式限制任何人使用任何其他操作惯例。 任何按照 API 标准的会标使用要求标志其设备和材料的制造商,对于其产品符合相关 API 标准,负有全部责任。 API 不承诺、担保或保证这些产品实际上确实符合该项 API 标准。 版权所有,违者必究。在没有
7、得到出版商的书面批准之前,任何人都不允许在检索系统中复制和 保存本文件中的任何内容或者采用电子、机械、复印、录像或者其他方式传播本文件中的任何内容。 请联系出版商美国石油学会出版业务部,地址:1220 L Street, NW, Washington, DC 20005。 版权 2012美国石油学会 前 言 用户/ 业主可能需要一段时间,使现有的结构与新标准一致。由于涉及结构的数量和有限的合格检查员,对现有结构的第一次检查的日期宜保持灵活。 本标准应在公布之日起生效。 附录 A 至 D 的形式旨在为设备的业主 /作业员或 API 4G 的用户之间进行自由交流。 应:标准中使用的“应”表示的是欲
8、符合规范而需要达到的最低要求。 宜:标准中使用的“宜”表示的是一种建议,但不是符合规范而需要达到的要求。 API 出版物中的任何内容,都不能解释为(以暗示或其他方式)赋予任何人制造、销售或使用专利权所涵盖的任何方法、仪器或产品的权力;也不能解释为担保任何人侵犯专利权而不承担责任。 本文件是按照 API 标准化工作程序制定的,该程序保证了制定过程的透明度和广泛参与;本文件被认定为 API 标准。关于本标准内容解释方面的有关问题,或者关于标准制定程序方面的看法和问题,应以书面形式提交给美国石油学会标准部主任,地址是: 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20
9、005。如果需要复制或翻译本标准的全部或部分内容,也请与标准部主任联系。 通常,API 标准最长每隔五年就要复审一次,复审的结果是修订、确认或撤销。该五年复审周期有时会延期一次,但延期最长不超过两年。关于本出版物的出版状态,可向 API 标准部查询,电话:( 202)682-8000。API 出版物和资料的目录每年出版一期,每季度更新一次。API 地址为 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005。 欢迎用户提出修订建议,此类建议应提交给 API 标准部,地址为: 1220 L Street, N.W, Washington,DC 20005,或发送
10、电子邮件:standardsapi.org 。 目 次 1 范围 . 1 1.1 目的 1 1.2 涵盖的结构物 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语、定义和缩略语 1 3.1 术语和定义 . 2 3.2 缩略语 4 4 总则 . 4 4.1 程序 4 4.2 人员资格 . 5 4.3 培训 6 5 使用和维护 6 5.1 总则 6 5.2 承载 6 5.3 栓接结构 . 7 5.4 二层台 7 6 检验 . 8 6.1 总则 8 6.2 检验类别 . 9 6.3 检验频率 . 9 6.4 验收准则 . 10 6.5 拒收设备 . 10 7 修理 . 10 7.1 总则 10 7.2 腐蚀
11、 11 7.3 用火与高热环境 12 8 改进/ 更新 . 12 8.1 计划 12 8.2 设计与改进 . 12 8.3 耳板 12 8.4 吊耳 13 9 文件和记录 13 9.1 检验和修理记录 13 9.2 标识/ 可追溯性 . 14 10 无标识设备的额定载荷值的确定 . 15 10.1 程序 15 10.2 资质 16 11 基础的要求 16 11.1 总则 16 11.2 调水平和垫补 16 12 起升钢丝绳和/ 或悬挂钢丝绳的检验和更换 17 13 用绷绳稳定的轻便井架的绷绳布置 17 13.1 总则 17 13.2 固定钢丝绳 . 18 13.3 检验频率 . 18 13.4
12、 绷绳绳端和附件 18 13.5 绷绳预张紧力 19 14 用绷绳稳定的轻便井架的绷绳锚具 19 14.1 总则 19 14.2 能力验证 . 19 14.3 可供选择的锚定法 20 14.4 拉力试验和现场准备 . 22 14.5 承包商、经营者和试验公司的职责 . 22 15 轻便井架和底座的基础 23 15.1 基础和辅助基座 23 15.2 井口圆井 . 25 16 低温作业 25 附录 A(资料性附录)轻便式钻井井架的现场外观检验报告格式 . 27 附录 B(资料性附录)轻便式修井井架的外观检验报告格式 41 附录 C(资料性附录)塔形井架外观检验报告格式 51 附录 D(资料性附录
13、)底座的现场外观检验报告格式 . 61 参考文献 . 69 图 1 典型的轻便井架吊耳 . 13 图 2 绷绳布置图 15 图 3 绷绳垂度(悬链曲线) . 20 图 4 锚具间距和承载能力准则 21 图 5 轻便井架的井场准备 . 24 表 1 检验类别和频率 10 表 2 检验准则 . 11 表 3 土壤的安全承载能力 . 25 1 钻井和修井井架、底座的检验、维护、修理与使用 1 范围 1.1 目的 本标准的目的是规定钻井和修井井架、底座的检验、维护和修理的指南和推荐程序,以便保持这些设备的使用可靠性。这些推荐作法宜认为是补充而不是替代制造商的使用说明书和 API RP 54 的最新版本
14、油气井钻井及修井作业职业安全的推荐作法。 1.2 涵盖的结构物 本标准涵盖的钻井和修井井架、底座的部件包括: 轻便井架和/ 或塔形井架和辅助装置; 底座和辅助装置。 注1 :天车滑轮和轴承见 API RP 8B。 注2 :海洋轻便井架、塔形井架、底座和辅助装置,并不在本标准 6.2.4 IV 类检验要求的有关范围之内。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 API Specification 4F 钻井和修井井架、底座规范 AISC 335-891建筑物
15、钢结构规范 容许应力设计和塑性设计 ASNT SNT-TC-1A2无损检测人员资格鉴定与认证规范 AWS D1.13钢结构焊接规范 3 术语、定义和缩略语 下列术语、定义和缩略语适用于本文件。 1. American Institute of Steel Construction (美国钢结构学会),One East Wacker Drive, Suite 700, Chicago, Illinois 60601, www.aisc.org。 2. American Society for Nondestructive Testing(美国无损检测学会),1711 Arlingate Lane
16、, P.O. Box 28518, Columbus, Ohio 43228, www.asnt.org。 3. American Welding Society(美国焊接学会),550 NW LeJeune Road, Miami, Florida 33126, www.aws.org。 2 API RP 4G 3.1 术语和定义 3.1.1 证书 certification 满足规定标准或要求的书面检定证明。 3.1.2 关键区域 critical area 制造商或具资质人员所规定的主承载件的高应力区。 3.1.3 塔形井架 derrick 在全部四侧具有栅格或桁架构件的横截面为正方形或
17、矩形的半永久结构。 3.1.4 设备性能 equipment performance 一台设备相对于期望或预定的参数或标准的工作能力。 3.1.5 连接板 fish plate 用焊接或栓接的方法将对侧相邻横杆或横梁的腹板或翼缘连接在一起以加固构件作用的一块或两块钢板。 3.1.6 检验 inspection 将设备与预定的标准加以比较,随后确定所要求的措施(如有)。 3.1.7 载荷试验 load test 在受控或监控条件下,施加载荷以验证设备的使用性能的程序。 3.1.8 维护 maintenance 保持设备正常工作所必需的检验、调整、清洁、润滑、试验及易损件更换的措施。 3.1.9
18、制造商 manufacturer 按本标准加工或制造设备或材料的人员或公司。 钻井和修井井架、底座的检验、 维护、 修理与使用 3 3.1.10 轻便井架 mast 由一段或多段组成的长方形截面的格栅状结构物,安装后起升到作业位置。 注1 :两段或多段的井架可以采用伸缩或展开的方式将其竖立起来。 注2 :井架可能会被拉索,也可能不会。 3.1.11 业主 owner 合法拥有设备的个人、法人或法律组织。 3.1.12 主载荷 primary load 设备在运输、建造、续存或作业过程中所承受的设计载荷。 注:这可能是静载荷、大钩载荷、旋转载荷,立根与钻杆载荷、环境负荷、或它们的组合。 3.1.
19、13 主承载件 primary load carrying components 设备中承受主载荷的构件。 3.1.14 合格人员 qualified person 具有被认可的学位、证书或专业地位的人员,或具有一定知识、经过培训、具有一定经验并已成功地证明能够解决或分析与主要问题、工作或主题相关问题的人员。 3.1.15 使用性能 serviceability 在任何时刻影响一台设备完成其预定功能的能力状况。 3.1.16 试验 testing 确定一台设备能否完成规定的功能所进行的活动。 3.1.17 螺母转角法 turn-of-nut method 螺母转角法是指当螺母与被连接构件接合面
20、达到密贴后,将紧固组件再旋转一预定角度,以达到高强螺栓的预紧力。 4 API RP 4G 3.1.18 用户 users 使用设备或材料,或实施本标准推荐作法的个人或公司。 3.2 缩略语 ASNT 美国无损检测学会 ASTM 美国试验与材料协会 AWS 美国焊接协会 CAWI 认证助理焊接检验师 CWI 认证焊接检验师 H2S 硫化氢 IPS 改良犁钢 IWRC 单股钢丝绳芯 MPI(MT) 磁粉检测 NDT 无损检测 OEM 原始设备制造商 PT 渗透检测 RT 射线检测 SWL 安全工作载荷 UT 超声波检测 4 总则 4.1 程序 4.1.1 通则 用户/ 业主宜制定每一项设备的检验、
21、维护和修理的书面程序,或可以采用设备制造商的书面推荐作法。用户和/ 或业主可依据但并不局限于下列一项或多项准则: 规定的时间间隔; 可测量的磨损极限; 设备异常; 环境; 经验(历史); 法律法规要求; 设备损伤事故。 钻井和修井井架、底座的检验、 维护、 修理与使用 5 4.1.2 用户 /业主程序制定 如设备制造商不再存在,或因某种原因不能提供适宜的推荐作法,用户/ 业主宜制定检验、维护和修理程序,包括采用适用的 API 推荐作法和标准。 4.1.3 基本信息 检验员宜可获得总装配图、关键区域识别图和验收准则。在无装配图和/ 或关键区域图时,主承载件的所有区域应视为关键区域。检验员应使用该
22、资料修改检验程序。此外,用户/ 业主可提供过去的修理资料(如有)。 4.2 人员资格 4.2.1 总则 检验、维护和修理程序宜由具有承认的学位、证书或专业地位的人员,或具有一定知识、经过培训、具有一定经验并已成功地证明能够解决或处理与主要问题、工作或主题相关问题的人员进行。检验员应熟悉所要评估的设备的类型。 4.2.2 焊工技能评定 轻便井架(塔形井架)维修焊工应按照 AWS D1.1 或等效标准进行资格鉴定,并宜具有井架维护的经验。所有完工焊缝均宜符合 AWS D1.1 或其他的等效要求。 4.2.3 II 类检验 执行 II 类检验的人员应是业主/ 用户公司指定的具有一定轻便井架/ 塔形井
23、架经验和知识的人员。这些人员通常是有经验的现场主管、工程师、钻机监督员。 4.2.4 III 类检验 执行 III 类检验的人员应在 6.2.3 III 类检验和 4.2.1 规定的检验准则方面,具有足够的知识和经验。 III类检验的监督人员应具有充足的知识和经验。一般检验监督合格人员应是业主/ 用户公司或其他人指定的工程师、无损检测技术人员、经 ASNT 规范 SNT-TC-1A 认证的 ASNT II 级技术人员或高级操作人员(钻机主管、钻机经理或作业管理人员),但应满足上述经验、培训和知识方面的准则。 4.2.5 IV 类检验 IV 类检验宜由专业工程师、 OEM(原始设备制造商)代表或
24、钻井井架授权代表的其他制造商进行或严格监督。此外,IV 类检验员宜满足 III 类检验员的要求。 6 API RP 4G 执行 IV类检验的无损检测检验员,其证书最低应与 ASNT II级技术人员 (经过 ASNT规范 SNT-TC-1A认证)或其他水平相当。 焊缝 IV 类目视检验人员应具有下面资格和证书: AWS 注册焊接检验师资格或同等资格,或; 在制造、检验和试验方面,经过培训或有一定经验,或经过培训且有经验并有资质进行工件检验的工程师或技术人员。 4.3 培训 专业检验人员、井队人员、机修工和焊接人员的再培训,对维护轻便井架/ 塔形井架是至关重要的。宜培训现场人员按 I、 II 和
25、III 类检验的要求进行目视检验。对现场人员进行有计划的培训,将有助于识别所存在的问题,并确保所有有关设备按规定的方式运行。 5 使用和维护 5.1 总则 设备的维护包括调整、清洁、润滑以及更换易损件等方面的措施。宜考虑上述工作的复杂性和安全性,以便合理地分配附属装置和设备等。 此外,对于按 4.1 制定的程序,制造商还宜规定维护所必备的任何专用工具、材料、测量和检验设备及人员资格。 制造商对其钻井或修井井架和底座进行了认真仔细的设计和材料选择。在规定承载能力范围之内并按说明书使用时,结构宜具有可靠的工作性能。井架和底座起升和下放作业涉及的所有井队人员,宜接受其直接参与的那些作业的培训和教育。
26、 5.2 承载 钻井和修井井架和底座的使用安全性取决于其基础是否能承受所承受的载荷(见第 11 章)。环境条件载荷和动载荷宜予以考虑。满足基础要求的设计载荷宜为钻井或修井井架和底座的重量、其上设备和机器的重量、结构的最大钩载或旋转载 荷、外绷绳载荷产生的力以及最大立根载荷等项的总和(见第 15章)。 在使用钻机绞车进行起升和下放井架和底座的作业中,宜使用最低可行绳速度。 钻井和修井井架、底座的检验、 维护、 修理与使用 7 可由指重表的波动值来表示由于冲击、振击、加速及减速而产生的载荷。操作员宜使指重表的指针读数保持在铭牌上标明的大钩额定载荷范围内。 有些钻机设计要求,当施加大钩载荷时,轻便井
27、架底座结构不得上抬。 5.3 栓接结构 5.3.1 通则 栓接结构的每个零部件都设计成能分担其所承受的载荷,因此,漏掉零件或不正确的安装会损坏结构。在安装栓接结构时,螺栓的松紧度宜保证与轻便井架/ 塔形井架相邻构件的配合适当而无变形,并在受力时能锁紧。这种操作程序可保证井架轴线在全长上为一直线,并使载荷均匀分布。在结构完全安装后,宜检查并定期检查所有螺栓是否有合适的拧紧力矩。 可由具资质人员利用制造商的指南(如有),对现有的结构制定适合用于紧固件的夹板、销轴和螺栓的正确安装的合适说明。紧固件包含估计会张紧多次的螺栓,其设计的规定预紧力应不大于螺栓材料的最低极限强度乘以其公称截面积后的结果的 5
28、0。夹板安装说明应包括预 紧力值和公差。螺栓张紧调整应使用校准的张紧方法实现。螺栓规定预张力超过螺栓材料最低强度极限的 50的,应只可使用一次。 正确安装的螺栓长度应满足螺栓端部与螺母齐平或超出螺母。 虽然装配螺栓的安装说明可能是制造商的责任,但是具体执行实际工作的也应负一定责任。 5.3.2 螺栓预张紧 如螺栓不重复使用,螺母转角法始终是可接受的使用方法。如有制造商说明或由专业工程师指定,重复使用螺栓也是可接受的。这种方法产生一个更加一致的预紧力且无需校准。除 AISC 335-89 外, AISC研究委员会的结构连接文件使用 ASTM A325 或 ASTM A490 螺栓的结构连接规范(
29、Specification for Structural Joints Using ASTM A325 or ASTM A490 Bolts)也可用作参考。 5.4 二层台 轻便井架/ 塔形井架宜提供用以防止立根坠落的结构良好的排管架。排管指宜平直,并用安全装置固定。 工作台宜使用防滑材料制成,且不宜延伸到大钩、滑车、水龙头、顶驱系统和运动补偿器的运行轨迹内。如工作台不是由防滑材料制成,则必要时其表面可使用防滑材料。 防坠落装置宜一直牢固地固定。 8 API RP 4G 二层台可用特殊高强度钢制成,修理时宜注意确保使用类似材质的金属材料。 6 检验 6.1 总则 检验的目的是找出缺陷。 裂纹或
30、机械损伤可能会严重损坏设备并产生潜在故障,要求准确地检验以检测、识别和评估它们。 有缺陷的设备应确定是否立即停止使用或进行适当的修理。 III 类和 IV 类检验的检验结果,宜形成文件并保存(见 9.1)。 被发现具有任何明显的制造缺陷的设备宜予以修理或更换,并通知制造商。如适用,设备宜定期进行以下常规检查: a) 检验所有焊缝,特别是起升机构的焊缝有无裂纹; b) 检验起升机构有无任何其他变形的迹象; c) 在每次进行下放作业之前,应按照制造商说明书检查液压电路,并排掉起升油缸和伸缩油缸内的空气,确保供应足够的液压油。宜采取预防措施排掉液压系统内的所有空气; d) 应检查液压缸、管道和软管的
31、泄漏。应检查密封件和软管是否有裂缝和/ 或磨损。应始终让有资质的人员修理液压缸; e) 宜检验包括操作绳、起升绳和绷绳在内的钢丝绳有无扭结、断丝或其他损坏现象。在每次起升或下放作业之前以及作业期间,应确保绷绳无缠结现象,其他钢丝绳均在滑轮槽中就位; f) 起升或下放作业之前,应检查伸缩式井架上的载荷传递机构、导向装置和伸缩液缸稳定器是否操作灵活、状态良好。应保持机构和导向装置清洁,并予以适当润滑。当顶部向上伸出时,确保伸缩液缸稳定器移到正确的位置。当顶部伸至工作位置后,检查载荷传递机构是否完全接合; g) 在进行起升作业之前,检查整个装置的水平度,基础和支座的位置是否正确。按制造商的推荐作法来
32、调整装置的水平度; h) 检查天车滑轮的磨损和润滑情况; i) 检查起升机构中所有滑轮、链轮等的轴承润滑情况、状况及销轴的润滑情况、状况; j) 在人员接近之前,检查折梯位置是否适当;在下放井架作业之前,检查折梯操作是否灵活; k) 在钻井或修井作业期间,定期检验全部螺栓连接,以确保其紧固; l) 宜经常检查载荷传递机构是否处于正确的锁紧位置,钻井作业期间应每次换班都进行检查。如可能的话,载荷传递机构宜进行有效锁定以防止分离。为保证井架和底座的额定承载能力,其轴线在全长范围内应为一直线。应使载荷传递机构处于保证结构平直的状态。载荷传递机构宜油漆成明亮的、差别明显的颜色,以方便井队人员对其进行定
33、位和检验。 钻井和修井井架、底座的检验、 维护、 修理与使用 9 6.2 检验类别 6.2.1 I 类 井队人员作业时应目视检验轻便井架/ 塔形井架和底座性能是否良好。 6.2.2 II 类 在 I 类检验的基础上,更加彻底地检验(但不局限于)承载区域及滑轮有无裂纹、损坏、腐蚀、零件松动或遗失及过早磨损。在钻机安装时,宜进行更详细的 II 类检验。 6.2.3 III 类 宜彻底目视检验所有承载件和构件,以确定轻便井架/ 塔形井架和底座的状况是否正常,并记录在附录 A、附录 B、附录 C、或附录 D(如适用时)的核查表上。应将任何完工的大修及经签字的核查表,以文件形式保存在钻机的永久性档案中。
34、修井、车装或拖装轻便井架的检验宜包括设备拆装作业的检验。 6.2.4 IV 类 除进行 III 类检验外,设备还需拆卸及清洁,以便所有规定的关键区域能够进行无损检测。所有管状(或封闭型)构件宜采用超声波厚度检测,以检验内部有无锈蚀。也可以采用通过电缆控制的内部摄像机目视检验内部锈蚀情况。 检验发现的损坏按下列原则定义为严重、中等或轻微: 严重损坏:主承载件发生明显的几何变形或结构损坏,包括起升总成、大腿、铰接点和天车; 中等损坏:非主承载件的损坏或变形; 轻微损坏:辅助设备的损坏或变形,如梯子、二层台、人行通道、大钳悬挂器等。 宜目视检验所有焊缝( 100)。 关键区域的所有焊缝宜采用磁粉探伤
35、(MPI )、超声波探伤( UT)检验或按 AWS D1.1 要求进行检验。镀锌结构的焊缝要求采用不同的检验法和检验周期。通常,通过目视检验并识别镀锌轻便井架/ 塔形井架的裂纹。 6.3 检验频率 设备用户/ 业主宜根据经验、制造商的推荐作法及下面至少一个因素制定检验计划: 环境; 10 API RP 4G 载荷周期; 法律法规要求; 作业时间; 试验; 修理。 表 1 给出了推荐的检验类别和频率。 表1 检验类别和频率 类别 检验频率 文件记录 I 每日 可选 II 安装钻机时 可选 III 每 730 工作日 1设备文件 IV 每 3650 工作日1设备文件 11工作日等于 24 工作时。
36、 表 1 的推荐频率适用于在规定使用期限内使用的设备。在腐蚀环境(潮湿、含盐、含硫化氢环境等)下,宜考虑增加检验频率。这可能包括按照更加适当的计划,检验管类构件的内部锈蚀。 海洋移动式钻井装置或固定平台上的轻便井架/ 塔形井架和底座不要求进行 IV 类检验。 检验频率周期始于结构制造,并在执行适用的最高等级检验后进行重新安装。不得影响结构的下一次检验时间,直到新的 API 4F 修订发行。 6.4 验收准则 验收准则宜根据有关经验和制造商的推荐作法予以制定。不满足验收准则的磨损设备宜拒绝使用。 6.5 拒收设备 拒收设备应予以标示,并不得使用。 7 修理 7.1 总则 钻井或修井井架、底座在开
37、始进行结构修理之前宜制定详细计划。应向制造商咨询,以获得对所用材料及方法的许可。应向制造商或有资质的人员(见 4.2.1)咨询,以获得材料与方法的许可,并采用公认的工程方法监督所要求的修理。 钻井和修井井架、底座的检验、维护、修理与使用 11 钻井或修井井架、底座的结构修理宜遵循下列推荐作法: a) 按表 2 修理或更换任何已损坏的构件; b) 使用制造商或有资质人员批准的焊接方法,指导修理或改进。钻井和修井井架、底座可使用对焊条和焊接工艺有特殊要求的高强度钢; c) 固定装置和辅助装置优选用合适的夹具或栓接基础连接到结构件上; d) 如适用,在取得制造商或有资质人员的同意之前,不得在任何构件
38、上钻孔或割孔,或进行任何焊接作业; e) 承载时,井架大腿横拉筋、斜拉筋和其他构件应始终处在其工作位置; f) 任何损坏均可在现场修理。严重损坏宜按照 OEM(原始设备制造商)规范或等效规范在类似车间的环境里修理; g) 替换材料、销子和螺栓宜满足 OEM 规范或等效规范。 表2 检验准则 偏差 拒收标准 大腿 在 10 ft(3 m )的长度内偏差超过 1/4 in.(6.4 mm )以上 支柱 在 10 ft(3 m )的长度内偏差超过 1/2 in.(12.7 mm )以上 在整个结构上对角线 方度(直角度)偏差超过 3/4 in.(19.1 mm ) 销 比规定直径小 1/16 in.
39、(1.6 mm )以上 销孔(内径) 对于直径小于 3 in. (76.2 mm )的销子,销孔内径超过销子规定直径 3/16 in. (4.76 mm)以上; 对于直径不小于 3 in. ( 76.2 mm)的销子,销孔内径超过销子规定直径 1/4 in. (6.35 mm)以上; 锈蚀 构件横截面的锈蚀超过 10 % 结构件和钢丝绳 构件局部严重扭结或弯曲 连接件与配件 连接件或配件松动 螺栓、销子或安全卡 零部件遗失 结构件 构件遗失 滑轮、滚轮、轴承等 旋转不灵活,发现有裂纹或滑轮轮槽磨损超出规定尺寸,或滑轮轮槽深度大于油轮制造商允许的程度 结构件 钢丝绳断丝或磨损 受热 温度达 50
40、0 ( 260 )以上 注:零件如有以上情况宜考虑修理/更换,本表仅供指导用。具体零件根据 OEM 技术规范可有不同的拒收准则。 7.2 腐蚀 构件横断面的锈蚀损坏超过 10(或根据制造商推荐作法所测限度的百分比)时,原则上宜考虑予以修理。锈蚀区域宜经喷砂或机械清理露出金属光泽。采用下面方法之一进行评估和修理: 12 API RP 4G a) 补焊锈蚀区域并打磨平整; b) 用连接板加固损坏区域并沿四周密封焊缝或去除损坏区域并重新焊接连接; c) 更换整个构件。 修理后,宜重新涂装整个区域。 7.3 用火与高热环境 在超过 500( 260)的环境下,宜检验构件影响区域是否挠曲变形。当温度超过
41、钢种的临界温度时,应由有资质人员进行进一步的热影响区检查。 8 改进/更新 8.1 计划 钻井或修井井架、底座在开始进行结构改进之前宜制定详细计划。宜向制造商咨询,以获得对所用材料及方法的许可。在未得到制造商的许可时,可用有资质人员(见 4.2.1),并采用公认的工程方法监督所要求的修理和/ 或整修。 钻井或修井井架、底座在进行结构改进时,应使用制造商或有资质人员批准的焊接方法,指导修理或改进(如适用时)。钻井和修井井架、底座可使用对焊条和焊接工艺有特殊要求的高强度钢。 8.2 设计与改进 设计的改进宜考虑其对钻井井架、底座操作性能的影响。设计的改进和制造宜按 API 4F 的要求,由专业工程
42、师执行。 固定装置和辅助装置宜用合适的夹具或栓接基础连接到结构件上;在获得制造商或有资质人员的许可之前,不得在任何构件上钻孔、焊接或割孔。 钻井井架、底座的设计改进人员,宜考虑这些改进对操作能力、环境载荷、起升载荷、运输载荷、提升载荷、井架、底座倾覆和基础要求、以及可能适用的其他条件的影响。与这些改进相关的制造宜根据设计人员改进指导的要求按照合格的质量保证计划进行。 8.3 耳板 安装在构件上或天车架下面的耳板,宜按 API 4F 设计与制造。建议耳板宜以 SWL(安全工作载荷)额定值进行识别,孔宜机加工制成,焊缝宜采取无损检测。 钻井和修井井架、底座的检验、维护、修理与使用 13 8.4 吊
43、耳 吊耳可极大地减少钻机轻便井架吊装过程中产生的严重损坏。吊耳宜按 API 4F 设计。吊耳应设计在规定的位置上,在这一位置宜使用吊车或起重机吊装井架。每个吊耳宜根据所承受的额定载荷进行设计。轻便井架上的吊耳应标志清楚,宜使操作人员意识到其重要性。图 1 给出一些典型的吊耳设计图,可供在以后的轻便井架检验中设计吊耳时使用。这些简图仅供参考,具体设计和位置宜由工程师确定。 轻便井架搬运用吊耳 图1 典型的轻便井架吊耳 9 文件和记录 9.1 检验和修理记录 用户/ 业主宜保存井架和底座相关资料的文件,电子文件是允许的。文件宜包括下列内容: a) III 类和 IV 类检验记录;附录 A、附 录
44、B、附 录 C、附 录 D 包括对这些检验文档可能有用的形式。 b) 轻便井架/ 塔形井架和/ 或底座的表述包括下列内容: 1) 类型款式、系列号、PSL 和规范; 2) 制造商名称和制造日期; 3) 净高; 4) 带有绷绳(如适用时)和规定游车绳数的最大额定静钩载,单位:磅(lb ); 5) 底座上立根排放额定载荷和转盘额定静载荷的最大组合载荷; 6) 零件清单和装配图,并宜清楚地标明关键区域; c) 宜保存所有修理或改进的文件,这些文件可包括以下内容: 按起升支架上井架总体确定吊耳和天车尺寸 吊耳的耳孔和尺寸应与按每段 重量确定的合适的索具相匹配 视图 - “A ” 吊点(位于重心的一段)
45、 14 API RP 4G 1) 所有检验报告的完整文件记录; 2) 所有完工的修理文件和日期; 3) 所报告的严重缺陷(类型、尺寸); 4) 修理部位及程度; 5) 无损检测方法和结果; 6) 主承载件的更换或整修; 7) 修理日期和部位; 8) 无损检测检验文件复印件; 9) 无损检测检验员和焊工资格证复印件; 10) 材料合格证和可追溯性(如适用); 11) 所有改进相关文件和装配图;12) 检验、维护、修理或改进的日期和所涉及的具资质人员姓名。 9.2 标识 /可追溯性 设备上宜有制造商提供的设备系列号或标识。遗失铭牌的替代件宜由制造商控制及发行。 设备标识宜经制造商核实后,方可更换遗
46、失的铭牌。 无识别的设备宜由用户/ 业主提供识别标志。宜记录和保存系列号和标识标志。 9.2.1 铭牌 轻便井架和塔形井架宜具有永久性铭牌,并标出下列内容: 制造商名称; 型号和系列号,额定静钩载能力及游车最大穿绳数; 推荐的绷绳布置图(如适用)。 注:铭牌上无制造商绷绳技术要求时,轻便井架的绷绳布置方式宜与图 2 相符。 9.2.2 底座 底座宜具有永久性铭牌,并标出下列内容: 制造商名称; 型号和系列号; 转盘及立根排放的组合能力。 钻井和修井井架、底座的检验、维护、修理与使用 15 绷绳 推荐尺寸 推荐预张紧力 垂度 外绷绳 A 5/8in. 1000 lb( 373 kg) 见上图 外
47、绷绳 B 9/16in. 500 lb(187 kg ) 见上图 内绷绳 C(2 ) 7/8in. 1500 lb( 560 kg)每一处 3 in.(76 mm ) 居中绷绳 D(2 ) 5/8in. 1000 lb( 373 kg)每一处 3 in.(76 mm ) 注1 :所有绷绳宜为 619 类或 6 37 类 IPS 级逆捻单股钢丝绳芯。 注2 :绷绳悬链曲线或垂度可用于估算预张紧力,见图 3。 注3 :锚具间距和承载能力见图 4。 注4 :中间绷绳 D 仅供制造商选择采用。 图2 绷绳布置图 10 无标识设备的额定载荷值的确定 10.1 程序 对于制造情况不详的井架、底座的额定载荷
48、的检验及工程方法的确定程序包括下列步骤: 井眼中心 典型锚具 锚具间距和承载能力见图 4 16 API RP 4G a) 首先检验结构件规格和几何形状,并确定结构的状况; b) 按 API RP 4F 进行结构分析,确定额定载荷值; c) 修理及整修以得到完全的结构完整性; d) 最终检验; e) 安装标识铭牌; f) 文件化。 10.2 资质 额定载荷值宜由具备结构分析能力的专业工程师确定。 11 基础的要求 11.1 总则 满足基础要求的最低设计载荷宜为钻井或修井井架、底座机械的重量(包括其上设备重量)、预期最大钩载或旋转载荷、外绷绳载荷产生的力、环境力(即风力、潮汐力,如适用)、及最大立根与钻杆载荷的总和。在井位上安装钻机之初,基础轻微的沉降是正常的。不得使用外绷绳起升轻便井架,轻便井架和绷绳系统都不能进行此类操作。宜每日检查钻机基础和绷绳张力。在找到发生偏差的原因并加以纠正之前,下列情况发生时应停止作业: a) 当卡瓦已坐入,并已从井架拆卸时(或反之,当卡瓦已脱开,并已从井架加载